据外媒报道，俄罗斯科学院的应用物理研究所（Russian Institute of Applied Physics of Russian Academy of Sciences，下称“IAP”）正在开发自己的光刻扫描仪，该扫描仪可以使用7nm节点工艺制造芯片。该研究所计划在几年内建造一台7nm的扫描仪，以击败ASML的同类产品。

据悉，该设备正在开发中，计划在2028年之前建成，当该设备准备就绪时，它可以对标ASML的Twinscan NXT：2000i型号的DUV光刻机，而ASML当时开发这台设备用了十多年时间。

俄罗斯计划2028年推出7nm光刻机

众所周知，在集成电路领域中，它的正确叫法是7nm制程工艺，或者7nm工艺。它的意思就是在集成电路（芯片）中，一个元件的尺寸能够达到7nm那么微小。也就是说，16nm工艺就代表着元件能够达到16nm大小。并且元件尺寸越微小，那么技术越先进，制造难度也就会越高。对比于现在一些主流的10nm、14nm与16nm工艺，同一个尺寸的集成电路（芯片）如果用的是7nm工艺，那么芯片上电子元件数量也就会更多，所以性能也就会更强，与此同时，功耗与发热却是会降低的。总体而言，7nm代表更强的性能与更低的功耗、发热。

当前半导体产业中，能支持7nm工艺节点的光刻机设备是一种高度复杂的设备，其涉及高性能光源、精密光学器件和精确计量等无数个关键部件。据了解，此次俄罗斯研究所计划打造的设备与ASML或尼康等公司生产的光刻机有所不同。例如，俄罗斯研究所计划使用大于600W的光源（总功率，而非中间聚焦功率），曝光波长为11．3nm（EUV波长为13．5nm），这将需要比现在更复杂的光学器件。由于该设备的光源功率相对较低，这将使该工具更紧凑、更容易制造。然而，这也意味着其扫描仪的产量将大大低于现代深紫外（DUV）工具。不过在IAP看来，这或许不是问题。

提到“2028年之前建成”这一时间节点IAP表示非常乐观。参考目前世界各大头部光刻机厂商的研发进程来看：ASML在2003年底推出了其第一个浸没式光刻系统－Twinscan XT：1250i，计划在2004年第三季度交付一个，以生产65nm逻辑芯片和70nm半间距DRAM。该公司花了大约五年时间，于2008年底发布了具有32nm功能的Twinscan NXT：1950i，从2009年开始交付客户。

然后，ASML又花了大约九年的时间，在2018年推出了具有7nm和5nm功能的Twinscan NXT：2000i DUV光刻机。综合来看，ASML用了将近14年的时间，从65nm发展到7nm，可见的先进工艺的提升有多么困难。

如今，IAP在没有任何芯片生产经验，也没有与芯片制造商合作的情况下，打算在六年左右的时间里，从头开始打造一台7nm的光刻机并将其付诸量产，这听起来非常不可思议。对此，俄罗斯科学院微结构物理研究所负责科技发展的副所长尼古拉·奇哈洛表示：“ASML是全球光刻技术的领导者，近20年来一直在开发其EUV光刻系统，结果证明该技术极其复杂。在这种情况下，ASML的主要目标是保持世界上最大的工厂所需的极高生产率。在俄罗斯，没有人需要如此高的生产率。在我们的工作中，我们从国内微电子面临的需求和任务开始－这与其说是数量，不如说是质量。首先，我们需要过渡到我们自己的制造工艺es，开发我们自己的设计标准，我们自己的工具，工程，材料，所以我们自己的道路在这里是不可避免的。事实上，我们需要在简单性和性能之间取得平衡。＂

换句话说，IAP计划在2024年之前建造一台功能齐全的设备。这台设备不必提供高生产率或最高分辨率，但必须能够工作，并对潜在投资者具有吸引力。IAP计划在2026年之前构建一个具有更高生产率和分辨率的扫描仪测试版。这台设备的生产率预计不会达到最高水平，但满足批量生产应该没有问题。

据悉，IAP研发的7nm光刻机将于2028年问世，它应该拥有高性能光源（因此生产率更高）、更好的计量和整体能力。不过，目前还不清楚到2028年IAP和／或其生产伙伴将能够生产多少台这样的设备。

建造光刻机并非易事

据了解，目前能够独立完成高端光刻机的国家，在全世界找不到一个。这是为什么呢？原因很简单，一台光刻机由数万个部件组成，对技术、精细度、速度的要求高到令人难以想象，温度、湿度、光线等都会影响到最终的成败。有说法是这么形容的：相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进。一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不可以出差错。

同样的道理，即便是光刻机厂商也需要来自上游供应商的半导体及设备，比如说合作企业信邦电子、公准精密、光罩等 ；在EUV（极紫外线）光刻的光源，需要激光系统技术；镜头需要物镜系统技术；精密制造需要操作台技术等；还有德国的蔡司（镜头）；美国Cymer（激光技术）；另外几家德国公司掌控着操作台技术等等，可以说仅仅依靠一个自己的力量，是很难在全球化的今天顺利达到预定目标的。此外，庞大的资金支持和技术人才共同支持，才有可能在光刻机的研发上更进一步。